Avantajele PLC cu carbune activat cu coajă de nucă de cocos activată

Sunteți nou în industria carbonului activat? Veți găsi că acest lucru este extrem de util pentru a cunoaște elementele de bază ale carbonului activ

activat

  • Ce este carbonul activ
  • Proprietățile cheie ale cărbunelui activ
  • Adsorbţie
  • Tipuri de carbon activ
  • Fabricarea carbonului activ
  • Selectarea carbonului activ

Ce este carbonul activ?

Carbonul activ este un mediu adsorptiv carbonos, foarte poros, care are o structură complexă compusă în principal din atomi de carbon. Rețelele de pori din carbonii activi sunt canale create într-un schelet rigid de straturi dezordonate de atomi de carbon, legate între ele prin legături chimice, stivuite inegal, creând o structură extrem de poroasă de colțuri, crăpături, crăpături și crăpături între straturile de carbon.

Carbonii activi sunt fabricați din coajă de cocos, turbă, lemn tare și moale, cărbune lignit, cărbune bituminos, gropi de măsline și diverse materiale de specialitate carbonacee. Activarea chimică sau mecanismele de activare a aburului la temperatură înaltă sunt utilizate în producția de carboni activi din aceste materii prime.

Rețeaua intrinsecă a porilor din structura de rețea a carbonilor activi permite îndepărtarea impurităților din mediul gazos și lichid printr-un mecanism denumit adsorbție. Aceasta este cheia performanței cărbunelui activ.

Adsorbţie

Adsorbția este atașarea sau aderența atomilor, ionilor și moleculelor (adsorbați) dintr-un mediu gazos, lichid sau soluție pe suprafața unui cărbune activ adsorbant. Porozitatea carbonilor activi oferă o suprafață vastă pe care poate avea loc această adsorbție. Adsorbția are loc în porii puțin mai mari decât moleculele care sunt adsorbite, motiv pentru care este foarte important să potriviți molecula pe care încercați să o adsorbiți cu dimensiunea porilor cărbunelui activ. Aceste molecule sunt apoi prinse în structura porilor interni ai carbonului de către forțele Van Der Waals sau alte legături de atracție și se acumulează pe o suprafață solidă.

De obicei, 1 m3 de cărbune activ cu 0,3 m3 de pori interni poate adsorbi 30m3 sau mai mult dintr-un gaz, chiar dacă este prezent în concentrații scăzute într-un purtător.

Două tipuri de adsorbție

Adsorbția fizică - În timpul acestui proces, adsorbații sunt ținuți pe suprafața pereților porilor de forțe slabe de atracție cunoscute sub numele de Forțele Van Der Waals sau forțele de dispersie din Londra.

Chemisorbție - Aceasta implică forțe de atracție relativ puternice, legături chimice efective între adsorbați și complexe chimice de pe peretele porilor cărbunelui activ.

Proprietățile cheie ale cărbunelui activ

Suprafață - În general, cu cât suprafața internă este mai mare, cu atât eficacitatea carbonului este mai mare. Suprafața cărbunelui activ este impresionantă, de la 500 la 1500 m2/g sau chiar mai mult; o lingură de cărbune activ echivalează cu ușurință suprafața unui teren de fotbal.

În procesul de activare este creată această vastă suprafață. Cel mai frecvent proces este activarea cu abur; la aproximativ 1000 ° C moleculele de abur ard selectiv găuri în materia primă carbonizată, creând astfel o multitudine de pori în interiorul matricei carbonice. În activarea chimică, acidul fosforic este utilizat pentru a construi un astfel de sistem poros la o temperatură mai scăzută.

Volumul total al porilor - Se referă la toate spațiile porilor din interiorul unei particule de cărbune activ. Se exprimă în mililitri per gram (ml/g), volum în raport cu greutatea. În general, cu cât volumul porilor este mai mare, cu atât eficacitatea este mai mare. Cu toate acestea, dacă dimensiunile moleculelor care urmează să fie adsorbite nu se potrivesc cu dimensiunea porilor, o parte din volumul porilor nu va fi utilizat. Volumul total al porilor (T.P.V.) diferă în funcție de sursa de materie primă și de tipul metodei de activare.

Raza porilor - Raza medie (medie) a porilor, adesea măsurată în angstromi, diferă în funcție de tipul de cărbune activat.

Distribuția volumului porilor - Fiecare tip de carbon are propria distribuție unică a dimensiunilor porilor. Sunt denumiți micropori (mici), mezopori (medii) și macropori (mari). Carbonii pentru adsorbția multor tipuri de molecule de gaz sunt microporoase. Cei mai buni atomi de carbon pentru decolorare au o distribuție mai mare a mezoporilor.

  • Micropori r 25nm
    nm = nanometru

Diferite tipuri de carbon activ

Cărbunele activ este disponibil în principal în trei forme sau forme: pulbere, granular și extrudat. Și fiecare formular este disponibil în mai multe dimensiuni. Pe baza cererii și a cerințelor, se recomandă o formă și o dimensiune specifice.

Carbon activat granular (GAC)

GAC sunt particule de formă neregulată formate prin frezare și cernere. Aceste produse variază de la dimensiunile 0,2 mm până la 5 mm. Acestea au avantajele că sunt mai dure și mai durabile decât carbunii activi sub formă de pulbere, curate de manipulat, purifică volume mari de gaz sau lichide de o calitate consistentă și pot fi reactivate și refolosite de multe ori. GAC sunt utilizate atât în ​​aplicații în fază lichidă și gazoasă, cât și în sisteme fixe și în mișcare.

În utilizările în fază lichidă, cărbunele granular activat este ambalat în coloane și turnuri prin care curg lichide. GAC sunt utilizate acolo unde există un singur produs care urmează să fie rafinat sau produs continuu în cantități mari. În aplicațiile în fază gazoasă GAC-urile au avantajul de a avea un debit suficient cu o cădere de presiune acceptabilă prin patul de carbon.